EL ESPUMADOR DE PROTEINAS (MARINO)

EL ESPUMADOR DE PROTEÍNAS
Algo está cambiando en la afición de la acuariofilia española. Sobre todo en este último año, mientras las ventas en el sector de agua dulce se estabilizan, el número de acuarios marinos montados en las casas de los españoles no deja de subir a un ritmo muy acelerado. La explicación es bien sencilla; Por un lado, el nivel técnico de aficionados y profesionales ha subido sensiblemente, gracias a la creciente literatura que se publica sobre el tema, junto con el interés que suscita la belleza de estos acuarios. Además, calidad de las sales y aditivos junto con la de los nuevos filtros y skimers de alto rendimiento han mejorado radicalmente, aumentando en gran medida nuestras posibilidades de éxito. Por otro lado, el célebre método Berlín, ya ha sido aceptado como el sistema más exitoso, sencillo y efectivo para realizar el montaje de cualquier sistema de agua salada. Este método, está basado en el uso del skimer como pieza fundamental del sistema de filtración. La elección de esta importante pieza, es la que marca la diferencia entre el éxito y el fracaso después de unos meses del montaje. Así de sencillo.
Por supuesto, hay oros factores que influyen decisivamente en el buen estado de un sistema marino, como iluminación, circulación, etc. Pero hoy en día es imposible hablar de acuarios marinos sin mencionar el espumador de proteínas.
¿Qué hace un skimer?
La principal razón del éxito de estos aparatos, es la atribución de otras funciones beneficiosas hasta ahora desconocidas para los acuarios de agua salada. Por todos es sabido que los skimers separan del agua las proteínas. Estas, no podrán reducirse en el agua, formando Amoníaco, Nitritos, Nitratos y otros subproductos metabólicos como el ácido silícico, fosfatos y metabolitos como los colorantes, la gilvina (que puede ser de origen vegetal o animal), las aminasas (procedentes de los aminoácidos) y las protasas procedentes de las proteínas. Estos últimos, no pueden ser “digeridos” por un filtro biológico y mineralizarse de forma inocua. Sólo un buen carbón activo y profusos cambios de agua, sacan del sistema estos subproductos. En este caso, la utilización de un ozonizador solo consigue transformarlos mediante su oxidación en sustancias que en muchos casos no son asimilables por las bacterias nitrificantes y en ningún caso, ser eliminados por un espumador, impidiendo así su evacuación del sistema. La acumulación moderada de estos elementos no es tóxica, aunque no es del todo deseable. No obstante debemos señalar que en muchos casos, el ozonizador es una pieza clave en nuestro equipamiento, ya que es un estupendo esterilizador entre otras cosas. No es mala idea instalar esta máquina en un reactor para ozono o un pequeño espumador a parte.
Estos “reactores de aire” (los skimers no son auténticos filtros, sino separadores) además, fraccionan y separan del sistema distintas formas de albúmina y celulosa producida en mayor parte por los seres de origen vegetal, así como partículas de deshecho mayores en suspensión. Estas partículas, que
no tienen que ser de origen orgánico, son demasiado pequeñas para ser retenidas por un filtro mecánico tan fino como el perlón, excepto si este es de “diatomeas”. Este último está actualmente en desuso, debido a que su excesivo mantenimiento lo hace poco práctico.
Otro detalle, es que el agua salada posee un PH y KH bastante elevados. Esta característica confiere al agua la capacidad natural de absorción de CO2 , siendo esta de características proporcionales. Es decir, cuanto más alto es el KH, y en consecuencia el PH, más CO2 y ácido carbónico serán solubles en el agua. Dentro de la cámara de reacción de un skimer, el aire, que contiene cierta cantidad de CO2, nos provee suficiente cantidad de este gas para alimentar a nuestras macro-algas y las algas endosimbióticas de los corales. (Las famosas “zooxantelas”). Por lo tanto, nos exime de la necesidad de añadirlo artificialmente, a no ser que la instalación posea un reactor de calcio.
El aire, auque contiene 20.9 mg/L. de oxígeno, también varía su solubilidad de este gas en el agua salada, dependiendo entre otras cosas de dos factores físicos primordiales: Temperatura y salinidad. Por ejemplo, sabemos que a una temperatura de 26º C y una salinidad de 1.022, el oxígeno tiene su cota de disolución de 100% a 6.8 mg/L. La presurización que imprimen ciertos skimers en el agua al mezclar esta con el aire podría darnos lecturas de hasta 8 mg/L. de O2, pudiendo obtener mediciones de hasta un 130% de saturación de oxígeno, elevando de forma natural la proporción oxidativa en el agua.
La presencia abundante del oxígeno en el agua salada aumenta la transferencia de electrones en sentido oxidativo, aumentando, en consecuencia el factor de potencial REDOX. En un acuario bien equilibrado, proporcionalmente poblado de vida y dotado de un potente skimer, no es raro observar lecturas de más de 400 mv. Estas mediciones eran antes imposibles de obtener sin la ayuda de un ozonizador aplicado a un skimer.
Por último, el batimiento del agua en estrecha relación con finísimas burbujas aire un tiempo determinado, crea ciertas disociaciones químicas que dan lugar a un mejor aprovechamiento tanto por parte de los filtros biológicos y químicos, como de las rocas vivas de un arrecife, que según el método Berlín son un filtro natural en el acuario (Wilkens,1972) . Este entorno favorece al metabolismo de los seres vivos que pueblan el tanque.
¿Cómo funciona?
Seguramente todos nos hemos preguntado como consiguen estos reactores formar y acumular esa espuma o pasta de color pardusco oscuro, y concentrarla en un líquido de mal olor día tras día. Realmente, el principio que emplean es muy sencillo.
Las partículas que son susceptibles de ser separadas del agua por un skimer, suelen ser complejos moleculares con base de carbono. Estas moléculas, aunque tienen un peso molecular realmente bajo, suelen tener un tamaño
relativamente grande. Además, todas ellas, que son de origen orgánico, suelen estar anexionadas a un átomo o molécula inorgánico, que debido a la complejidad del agua de mar, puede ser casi cualquier elemento de la tabla periódica. Todas las moléculas están cargadas electrostáticamente. El átomo o molécula de origen inorgánico tiene la característica de ser hidrófilo, por lo tanto es soluble en el agua, mientras que la molécula orgánica, es hidrófuga y es insoluble.
Su aspecto sería este:
El círculo grande, representa a la parte orgánica que tiene una carga electrostática positiva, mientras que el círculo pequeño sería la parte inorgánica, cargada negativamente. La parte positiva de este complejo molecular se ve repelida por las finas burbujas que produce el skimer, que también tiene carga positiva. Polos iguales se repelen. A su vez, la parte negativa se ve atraída magnéticamente por la superficie de la burbuja. Polos desiguales se atraen.
el resultado sería algo así:
Después de unos segundos de contacto, las burbujas, que tienen una tendencia natural a ascender, lo hacen impregnadas de estas moléculas en toda su superficie, dejando expuesta en su parte exterior la parte lipídica, (aceitosa)de estas moléculas. Estas burbujas ahora resbalan entre sí. Esta nueva superficie de las burbujas, es la que hace posible la formación de espuma, agrupándose en círculos de burbujas más grandes que se deslizan hacia arriba empujados por la flotación de las burbujas más bajas. La deshidratación y posterior condensación de esta espuma aceitosa origina un líquido o a veces pasta de color marrón oscuro:
BURBUJAS, BURBUJAS Y MÁS BURBUJAS...
El rendimiento de estos aparatos, siempre está ligado a las burbujas de aire, y depende tres factores primordiales:
Tamaño:
Cuanto más pequeñas sean las burbujas, menos flotan, más carga electrostática poseen y más caben en la misma cantidad de agua.
Cantidad:
Cuantas más burbujas hay, más reacciones de atracción se producen, más cantidad de aire entra en contacto con el agua, y más oportunidades tiene este de disolver sus gases aprovechables en el agua.
Tiempo:
Y finalmente, cuanto más tiempo están estas burbujas en contacto con el agua,
Más íntima es la relación aire-agua y más cantidad de gases deseables son disueltos en el agua. Esta ventaja da por resultado un potencial REDOX aún más elevado gracias al oxígeno y un incremento de CO2 que es aprovechado por las formas de vida vegetales de nuestro fértil arrecife.
Los skimers más potentes y modernos del mercado son capaces de mantener sus finísimas burbujas más de dos minutos y medio en sus torres de contacto con unas densidades muy superiores a las 150 burbujas por centímetro cúbico, “respirando” 3.500 litros de aire por hora. Estos rendimientos tan altos sólo se consiguen a través de bombas dotadas de rotores especiales que giran a muy
altas revoluciones, con “venturys” de gran rendimiento y torres de contacto de tres metros de altura.
Si habéis llegado hasta este punto, habréis podido deducir la importancia que tienen estos aparatos a la hora de montar nuestro acuario de agua salada. La única desventaja que tienen, es que los minerales esenciales y los elementos traza también son arrastrados por estas burbujas, obligándonos a añadirlos periódicamente al acuario. Por otro lado, la duración efectiva de estas sustancias en el acuario es muy corta, y no se observan grandes diferencias en el consumo de aditivos al tanque.
HISTORIA DEL SKIMER
Como es lógico, estos artefactos no han aparecido en el mercado de la noche a la mañana, y han sufrido a lo largo de más de 20 años una evolución que ha ido en aumentando constantemente.
Los primeros espumadores que se popularizaron en nuestra afición aparecieron unos años después de comenzar a instalar acuarios de agua salada. Estos sencillos aparatos constaban de un difusor de madera asistido por compresor, ya que este material ofrece unas burbujas más finas que los de cerámica. Esta columna de burbujas subía a través de un tubo de plástico con una cazoleta recolectora fuera del agua sin más. Todavía pueden adquirirse en nuestro mercado todas las clases espumadores, aunque los de este sencillo método, hayan sido relegados para acuarios muy pequeños o para larvas de peces.
La siguiente evolución se produjo al crear un efecto de contra-corriente. Este sistema consiste en hacer pasar las burbujas a través de un tubo de reacción en el cual existe una corriente de agua en sentido contrario a las burbujas, es decir, hacia abajo. Al principio por fuera del reactor, luego interiormente y después a base de tubos concéntricos. Algunos aparatos han depurado esta técnica hasta nuestros días, resultando una opción económica para acuarios de hasta 200 litros. Otros, utilizando siempre los difusores de madera, asisten su contra-corriente mediante una bomba centrífuga. Aquí tenemos algunos ejemplos de los fabricantes “Sanders” y “Aqua Medic” :
Ciertamente, parece difícil mejorar el limitado rendimiento que ofrecen unas burbujas saliendo de un difusor de madera, que pierde sus propiedades en tres semanas. Para obtener mejores resultados, necesitamos más burbujas, más pequeñas y más tiempo dentro del tubo de reacción. Con la aparición de los sistemas “ventury” Obtenemos una fuente inagotable de burbujas, que además, elimina la necesidad de incluir un compresor de aire en nuestro equipo. Pero claro, esta técnica ha de depurarse, ya que los primeros sistemas eran mejorados por los clásicos espumadores de difusor de madera. Un sistema, consiste en inyectar la mezcla de aire-agua tangencialmente en el tubo de reacción, con el propósito de que estas burbujas lo recorran en “espiral”, costándole más tiempo salir de la superficie. La casa TÚNZE consiguió resultados con estos sistemas en los años 80’. Firmas como “Aquarium Systems” y “Aqua Medic” sacaron modelos mejorados, que se instalan dentro y fuera del agua. En estos espumadores destaca la ingeniería alemana de Aqua medic, Shurran y Red Sea, con sentido de contracorriente de tres vías. El último avance en estas máquinas, consiste en colocar el ventury antes de la bomba, aprovechando así la turbulencia a altas revoluciones del rotor. No contentos con la mejora, los ingenieros de “Aqua Medic” han colocado a sus espumadores, bombas especiales un rotor de agujas de plástico, en sustitución a las antiguas palas. Esta mejora, dota a estos espumadores de un rendimiento sin precedentes, batiendo las burbujas procedentes de un ventury al máximo y fraccionando estas hasta su mínimo tamaño posible. Esta última generación que además combina el sentido a contra-corriente con el de circulación tangencial (en espiral) del agua entrante, se ha consolidado como la más eficaz, pese a su mayor costo en comparación con sus predecesores. Es destacable señalar que estas máquinas, hacen innecesario el uso de ozonizadores en ciertos acuarios de arrecife, ya que su alta capacidad de oxidación, compite con la de los generadores de ozono.
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